La exposición de la piel a la radiación ultravioleta de la luz solar presenta efectos tanto positivos como negativos para la salud. En el lado positivo, la exposición a los rayos UV permite la síntesis de vitamina D3 , que es esencial para la salud ósea [1] y potencialmente desempeña un papel en la inhibición de ciertos tipos de cáncer. [2] [3] Si bien la vitamina D también se puede obtener a través de suplementos dietéticos, [4] la exposición a los rayos UV ofrece beneficios como una mayor producción de óxido nítrico subdérmico y mejores niveles de endorfinas , que no se pueden lograr solo con suplementos. [5] [6] [7] [8] [9] Además, la exposición a la luz visible apoya la síntesis de melatonina , mantiene los ritmos circadianos y reduce el riesgo de trastorno afectivo estacional . [10]
Sin embargo, la radiación UV también es un mutágeno y carcinógeno para la piel, lo que plantea riesgos significativos. [11] [12] La exposición aguda puede provocar quemaduras solares dolorosas y aumentar la probabilidad de desarrollar enfermedades cutáneas graves más adelante en la vida. [13] La exposición prolongada se asocia con el desarrollo de cánceres de piel , fotoenvejecimiento o envejecimiento prematuro de la piel, inmunosupresión y enfermedades oculares como cataratas . [14] [15]
En vista de estos efectos duales, las organizaciones de salud pública destacan la importancia de lograr un equilibrio entre los beneficios y los riesgos de la exposición a los rayos ultravioleta. Recomiendan evitar las quemaduras solares a toda costa y abogan por la moderación en la exposición al sol para minimizar los riesgos asociados con la radiación ultravioleta y, al mismo tiempo, aprovechar sus beneficios para la salud. [16]
La radiación UVB con una longitud de onda de 290–315 nanómetros penetra la piel descubierta y convierte el 7-dehidrocolesterol cutáneo en previtamina D 3 , que a su vez se convierte en vitamina D 3 . [17] [18] [19] La radiación UVB no penetra el vidrio, por lo que la exposición a la luz solar en interiores a través de una ventana no produce vitamina D. [20] La hora del día, la época del año, la latitud geográfica, la altitud del suelo, la cobertura de nubes, el smog, el contenido de melanina de la piel y el protector solar son algunos de los factores que afectan en gran medida la intensidad de los rayos UV y la síntesis de vitamina D, [19] lo que dificulta proporcionar pautas generales. Algunos investigadores han sugerido, por ejemplo, que se pueden producir cantidades adecuadas de vitamina D con una exposición moderada al sol en la cara, los brazos y las piernas, con un promedio de 5 a 30 minutos dos veces por semana sin protector solar. (Cuanto más oscura sea la tez o más débil la luz solar, más minutos de exposición se necesitan, aproximadamente el 25% del tiempo para una quemadura solar mínima. La sobredosis de vitamina D es imposible por exposición a los rayos UV; la piel alcanza un equilibrio donde la vitamina se degrada tan rápido como se crea). [19] [21] [22] Las personas con exposición limitada al sol necesitan incluir buenas fuentes de vitamina D en su dieta o tomar un suplemento.
La única manera de cuantificar los niveles adecuados de vitamina D es con una prueba de 25(OH)D 3 ( calcifediol ) en suero. [23] En los Estados Unidos, el nivel sérico de 25(OH)D 3 estaba por debajo del nivel recomendado para más de un tercio de los hombres blancos en un estudio de 2005, con niveles séricos incluso más bajos en las mujeres y en la mayoría de las minorías. Esto indica que la deficiencia de vitamina D puede ser un problema común en los EE. UU. [24] Australia y Nueva Zelanda han tenido hallazgos similares, que indican una protección insuficiente contra el raquitismo para los niños y la osteoporosis para los adultos. [25]
En los últimos años, se han registrado los niveles de radiación ultravioleta en más de 30 lugares de América del Norte como parte del Programa de Investigación y Monitoreo de la Radiación UVB del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en la Universidad Estatal de Colorado . El primer mapa de la derecha muestra los niveles de radiación UVB en junio de 2008, expresados en equivalentes de vitamina D. [26]
Utilizando datos satelitales, las mediciones de la Agencia Espacial Europea producen mapas similares expresados en unidades del ampliamente seguido Índice UV , para lugares alrededor del mundo. [27] Meyer-Rochow ha revisado los efectos de la radiación UV en latitudes altas, donde la nieve permanece en el suelo hasta principios del verano y el sol permanece en una posición baja incluso en su cenit. [15]
La exposición a la radiación ultravioleta del sol es una fuente de vitamina D. Una dosis mínima eritematosa de radiación UV solar proporciona el equivalente a unas 20.000 UI de vitamina D2, tomadas como suplemento oral. [ cita requerida ] Si los brazos y las piernas de un adulto se exponen a la mitad de la radiación UV eritematosa mínima, es lo mismo que tomar 3.000 UI de vitamina D3 a través de un suplemento oral. Esta exposición de 10 a 15 minutos, con una frecuencia de dos a tres veces por semana, hará que la piel del adulto produzca suficiente vitamina D. No es necesario exponer la cara a los rayos UV, ya que la piel del rostro proporciona poca vitamina D3. Las personas cuyo metabolismo hace que la toma de vitamina D oral sea ineficaz son capaces, mediante la exposición a una lámpara ultravioleta que emite radiación UV-B , de alcanzar un nivel de 25 (OH) D en sangre. [28]
Tres beneficios de la exposición a los rayos UV son la producción de vitamina D, la mejora del estado de ánimo y el aumento de energía. [29]
La radiación UVB induce la producción de vitamina D en la piel a un ritmo de hasta 1.000 UI por minuto. Esta vitamina ayuda a regular el metabolismo del calcio (vital para el sistema nervioso y la salud ósea), la inmunidad, la proliferación celular, la secreción de insulina y la presión arterial. [30] En los países de ingresos bajos y medios, los alimentos fortificados con vitamina D son "prácticamente inexistentes". La mayoría de las personas del mundo dependen del sol para obtener vitamina D, [31] y las poblaciones de edad avanzada en países con niveles bajos de radiación UVB presentan tasas más altas de cáncer. [32]
No hay muchos alimentos que contengan vitamina D de forma natural. [33] Algunos ejemplos son el aceite de hígado de bacalao y el pescado azul. Si las personas no pueden recibir luz solar, necesitarán 1000 UI de vitamina D al día para mantenerse saludables. [34] Una persona tendría que comer pescado azul tres o cuatro veces por semana para obtener suficiente vitamina D solo de esa fuente de alimento.
Las personas con niveles más elevados de vitamina D tienden a tener tasas más bajas de diabetes, enfermedades cardíacas y accidentes cerebrovasculares y tienden a tener una presión arterial más baja. Sin embargo, se ha descubierto que la suplementación con vitamina D no mejora la salud cardiovascular ni el metabolismo, por lo que el vínculo con la vitamina D debe ser en parte indirecto. [ cita requerida ] Las personas que reciben más sol son generalmente más saludables y también tienen niveles más altos de vitamina D. Se ha descubierto que la radiación ultravioleta (incluso la UVA) produce óxido nítrico (NO) en la piel, y el óxido nítrico puede reducir la presión arterial. La presión arterial alta aumenta el riesgo de accidente cerebrovascular y enfermedad cardíaca. Aunque la exposición prolongada a la radiación ultravioleta contribuye a los cánceres de piel no melanoma que rara vez son fatales, se ha descubierto en un estudio danés que quienes padecen estos cánceres tenían menos probabilidades de morir durante el estudio y eran mucho menos propensos a tener un ataque cardíaco que quienes no tenían estos cánceres. [35]
Las personas en determinadas situaciones, como las personas con discapacidades intelectuales y trastornos del desarrollo neurológico que pasan la mayor parte del tiempo en el interior de sus hogares, tienen niveles bajos de vitamina D. Obtener suficiente vitamina D puede ayudar a prevenir "enfermedades autoinmunes, enfermedades cardiovasculares, muchos tipos de cáncer, demencia, diabetes mellitus tipo 1 y 2 e infecciones del tracto respiratorio". [36]
Los fetos y los niños que no obtienen suficiente vitamina D pueden sufrir “retraso del crecimiento y deformidades esqueléticas”. [33]
La esclerosis múltiple (EM) es menos frecuente en las regiones más soleadas. [37] [38] [39] La exposición a la radiación ultravioleta B de la luz solar parece ser la más importante y esto puede operar a través de la síntesis de vitamina D. [40]
La radiación ultravioleta (UV) presente en la luz solar es un carcinógeno ambiental para los seres humanos . Los efectos tóxicos de la radiación ultravioleta de la luz solar natural y de las lámparas artificiales terapéuticas son una preocupación importante para la salud humana. Los lípidos de la superficie de la piel, incluidos los lípidos insaturados como el escualeno , el ácido sebaleico, el ácido linoleico y el colesterol , pueden ser objeto de oxidación por el oxígeno singlete y el ozono, así como por los radicales libres. La radiación ultravioleta activa la lipoxigenasa y la ciclooxigenasa , lo que induce una oxidación enzimática específica de los lípidos. La peroxidación lipídica mediada por radicales libres da lugar a múltiples productos de oxidación que pueden inducir diversas enfermedades de la piel [41].
Los principales efectos agudos de la radiación UV en la piel humana normal comprenden quemaduras solares, inflamación, eritema , bronceado e inmunosupresión local o sistémica . [42] La forma más mortal, el melanoma maligno , es causada principalmente por daño indirecto del ADN por la radiación UVA. [ dudoso – discutir ] Esto se puede ver en la ausencia de una mutación de firma UV directa en el 92% de todos los melanomas. [43] [ verificación fallida ] La UVC es el tipo de radiación ultravioleta de mayor energía y más peligroso, y causa efectos adversos que pueden ser mutagénicos o cancerígenos. [44]
A pesar de la importancia del sol para la síntesis de vitamina D, es prudente limitar la exposición de la piel a la radiación UV de la luz solar [45] y de las camas solares . [46] Según el Informe del Programa Nacional de Toxicología sobre Carcinógenos del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU ., la radiación UV de amplio espectro es un carcinógeno cuyo daño al ADN se cree que contribuye a la mayoría de los aproximadamente 1,5 millones de cánceres de piel y las 8000 muertes por melanoma metastásico que ocurren anualmente en los Estados Unidos. [45] [47] La Organización Mundial de la Salud informa que el uso de camas solares es responsable de más de 450 000 casos de cáncer de piel no melanoma y más de 10 000 casos de melanoma cada año en los EE. UU., Europa y Australia. [48] La exposición acumulada de por vida a los rayos UV de la piel también es responsable de una sequedad significativa asociada a la edad , arrugas, daño a la elastina y al colágeno , pecas, IGH , manchas de la edad y otros cambios cosméticos. La Academia Estadounidense de Dermatología recomienda que se tomen medidas de fotoprotección, incluido el uso de protector solar, siempre que uno se exponga al sol. [49] La sobreexposición a corto plazo causa dolor y picazón de quemaduras solares , que en casos extremos pueden producir efectos más graves como ampollas.
Varios países (como Australia ) ofrecen previsiones públicas de la radiación ultravioleta en forma de índice UV . El índice puede utilizarse como guía para el público sobre los peligros de la sobreexposición a la luz solar, especialmente alrededor del mediodía, cuando la luz solar directa es más intensa.
La exposición óptica prolongada a la luz solar, especialmente a la luz ultravioleta intensa, puede estar relacionada con las cataratas corticales , [50] [15] y los altos niveles de luz visible pueden estar relacionados con la degeneración macular .
Sin embargo, puede ser necesaria una exposición diaria significativa a la luz brillante para que los niños eviten la miopía . [51]
La sobreexposición a corto plazo puede causar ceguera de la nieve , que es análoga a una quemadura solar de la córnea, o puede causar retinopatía solar , que es un daño duradero en la retina y deterioro de la visión por mirar al sol . [52] [53]
La exposición frecuente al sol puede provocar la aparición de protuberancias amarillas no cancerosas en la parte media de la esclerótica del ojo, llamadas pinguéculas . Es más común en personas jóvenes, principalmente en aquellas que pasan mucho tiempo al aire libre y no protegen sus ojos de los rayos UV. Para disminuir el riesgo de desarrollar pinguéculas, puede ser conveniente usar gafas de sol cuando se está al aire libre, incluso en días nublados. [54]
La luz para los ojos, principalmente la luz de longitud de onda azul, es importante para el ajuste y mantenimiento de ritmos circadianos robustos . La exposición a la luz solar por la mañana es particularmente eficaz; conduce a un inicio más temprano de la producción de melatonina por la noche y facilita la conciliación del sueño. Se ha demostrado que la luz brillante de la mañana es eficaz contra el insomnio , el síndrome premenstrual y el trastorno afectivo estacional (TAE). [10]
Los niveles de folato en la sangre , un nutriente vital para el desarrollo fetal, pueden degradarse por la radiación UV, [55] lo que genera preocupación sobre la exposición al sol en mujeres embarazadas. [56] La esperanza de vida y la fertilidad pueden verse afectadas negativamente en las personas nacidas durante los picos del ciclo solar de 11 años, posiblemente debido a la deficiencia de folato relacionada con los rayos UV durante la gestación. [57]
Desde hace décadas se ha observado una variación estacional de la presión arterial. Las investigaciones indican que la exposición de la piel a la luz solar produce una reducción moderada de la presión arterial sistólica. El efecto es independiente del estado de vitamina D, sino que está mediado por la liberación de óxido nítrico de la piel tras la exposición a la luz ultravioleta. El efecto es mayor en personas de piel clara. [58]
Según un estudio de 2007 presentado por la Universidad de Ottawa al Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos, no hay suficiente información para determinar un nivel seguro de exposición al sol que suponga un riesgo mínimo de cáncer de piel. [59] Además, todavía no hay pruebas concluyentes sobre qué componentes de la radiación ultravioleta (UVA, UVB, UVC) son realmente cancerígenos. [12] La UVC es absorbida casi por completo por la atmósfera y no llega a la superficie en ninguna cantidad apreciable. [60] Como resultado, solo la combinación de amplio espectro (UVA, UVB, UVC) conocida como "radiación ultravioleta" está catalogada como cancerígena; los componentes solo son "probables de convertirse" en cancerígenos conocidos. La radiación solar (luz solar) y las lámparas solares están catalogadas como cancerígenas porque contienen radiación ultravioleta. [12]
Actualmente no existen recomendaciones sobre un nivel seguro de exposición total al sol durante la vida. [59] Según la epidemióloga Robyn Lucas de la Universidad Nacional de Australia , el análisis de la expectativa de vida versus la enfermedad muestra que muchas más vidas en todo el mundo podrían perderse por enfermedades causadas por la falta de luz solar que por las causadas por el exceso de luz solar, [62] y no es apropiado recomendar evitar por completo la luz solar. [63]
Durante miles de años, en muchas zonas climáticas, la selección genética ha ayudado a las poblaciones humanas indígenas a adaptarse a niveles de pigmentación de la piel que proporcionan un nivel saludable de exposición a los rayos UV. Esto explica en gran medida la tendencia hacia poblaciones de piel más oscura en los entornos tropicales más soleados y tonos de piel más claros en regiones menos soleadas y para aquellos que más necesitan vitamina D para un rápido crecimiento de los huesos, específicamente niños y mujeres en edad reproductiva. El mapa de la derecha ilustra la distribución geográfica del color de la piel de las poblaciones nativas antes de 1940, según la escala cromática de von Luschan . Estas adaptaciones a largo plazo para una salud óptima pueden verse confundidas por los patrones de alimentación, vestimenta y refugio, especialmente en una época en la que grandes poblaciones han migrado lejos de los climas para los que su piel estaba genéticamente adaptada. [64] [65]